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Transcripción

UNIVERSIDAD ANDRÉS BELLO
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA EN CONSTRUCCIÓN
Análisis técnico de construcción y
montaje de buzones de carguío en
minería
“Caso buzones en Mina Esmeralda”.
Memoria para optar al título Ingeniero en Construcción
Autor:
NÉSTOR ALEJANDRO FUENTES FIERRO
PROFESOR GUIA:
Nicolás Moreno Sepúlveda.
SANTIAGO DE CHILE, 2014
RESUMEN
Desde su inicio la minería subterránea en especial en Chile, posee la
necesidad de construir buzones de carguío o también llamados de traspaso,
pero la creación de estos ración de éstos buzones es una mezcla de
experiencia y procedimientos obsoletos, que varían entre las distintas
empresas a cargo de su construcción, es por ello que se hace necesario
realizar un compendio de ellos, para establecer el correcto procedimiento
para su elaboración, esta memoria está enfocada en
generar ese
procedimiento al tomar los procedimientos de las distintas empresas,
subcontratistas generar un ciclo óptimo para su construcción e identificar los
mayores problemas, que puedan afectar su elaboración y correcto
funcionamiento, para esto se presentará una metodología de construcción,
específicamente en sus áreas de minería, construcción y montaje de buzón,
en la cual se detalla paso por paso, cual es la correcta ejecución al realizar
cada ciclo, de esta forma se evita la reformulación de procesos, generando
de esta forma una mayor productividad, lo que al largo plazo redundará en
una mayor rentabilidad en este proceso.
Análisis Técnico de Construcción y Montaje de Buzones de Carguío en Minería.
1
INDICE DE CONTENIDOS
CAPITULO I........................................................................................................ 8
INTRODUCCIÓN ............................................................................................. 8
1.1 CONTEXTO DEL PROBLEMA............................................................... 8
1.2 JUSTIFICACION DEL TRABAJO ......................................................... 10
1.3 OBJETIVOS ......................................................................................... 11
1.3.1 Objetivo General ............................................................................... 11
1.3.2 Objetivo Especifico ............................................................................ 12
1.4 ALCANCES .......................................................................................... 12
1.5 METODOLOGIA DE TRABAJO ........................................................... 13
1.6 CONTENIDO POR CAPITULO ............................................................ 13
CAPITULO II..................................................................................................... 15
SISTEMA DE TRASPASO EN LA MINERÍA DE BLOCK CAVING ............... 15
2.1 INTRODUCCION ................................................................................. 15
2.2.1.-DESQUINCHE Y LEVANTE DE BUZON. ..................................... 16
2.2.1.1. PRECABLEADO DE LA ZONA DONDE SE EXCAVARAN
LOS BUZONES....................................................................................... 16
2.2.1.2. PERFORACIÓN DE DISPARO PARA DESQUINCHE
EQUIPO DE PERFORACIÓN VERTICAL. ............................................. 16
2.2.1.3. CARGUIO, QUEMADA Y VENTILACION DESQUINCHE
EQUIPO PERFORACION VERTICAL. ................................................... 18
2.2.1.4-EXTRACCION DE MARINA Y ACUÑADURA. ............................ 20
2.2.1.5-SHOTCRETE CON FIBRAS. ...................................................... 21
2.2.1.6-COLOCACION DE MALLA Y SHOTCRETE. .............................. 22
2.2.1.7-PERFORACION Y COLOCACION DE PERNOS PARA
SOPORTE DE TAPADO Y PERNOS OJO. ............................................ 23
2
2.2.1.8-PERFORACION PARA DESQUINCHE ESCALA,
CUADRATURA CAJA HW Y VISERA PATIN MOVIL. ............................ 25
2.2.1.9- CARGUIO, QUEMADA Y VENTILACION DESQUINCHE
ESCALA, CUADRATURA CAJA HW Y VISERA PATIN MOVIL. ............ 25
2.2.1.10- EXTRACCION DE MARINA Y ACUÑADURA. ......................... 25
2.2.1.11- SHOTCRETE CON FIBRAS. ................................................... 26
2.2.1.12-PERFORACION Y COLOCACION DE PERNOS DE
FORTIFICACION. ................................................................................... 26
2.2.1.13- COLOCACION DE MALLA. ..................................................... 26
2.2.1.14-SHOTCRETE. ........................................................................... 27
2.2.1.15- PERFORACION PARA CUADRATURA CAJA FW, NORTE Y
VISERA PATIN MOVIL. .......................................................................... 27
2.2.1.16- CARGUÍO, QUEMADA Y VENTILACIÓN CUADRATURA
CAJA FW, NORTE Y VISERA PATIN MOVIL. ........................................ 27
2.2.1.17- EXTRACCION DE MARINA Y ACUÑADURA .......................... 28
FORTIFICACION .................................................................................... 28
2.2.1.20- COLOCACION DE MALLA. ..................................................... 29
2.2.1.21- SHOTCRETE ........................................................................... 30
2.2.1.22- PERFORACION Y COLOCACION DE PRECABLEADO
ADICIONAL AL LEVANTE DEL BUZON ................................................. 30
2.2.1.23- PERFORACION DISPARO LEVANTE DEFINITIVO. .............. 31
2.2.1.24- CARGUIO, DISPARO Y VENTILACION LEVANTE
DEFINITIVO. ........................................................................................... 31
2.2.1.25-EXTRACCION DE MARINA Y ACUÑADURA ........................... 32
3
2.2.1.27- PERFORACION Y COLOCACION DE PERNOS DE
FORTIFICACION .................................................................................... 33
2.2.1.28-COLOCACION DE MALLA. ...................................................... 33
2.2.1.29- SHOTCRETE. .......................................................................... 34
2.2.1.30- PERFORACION Y COLOCACION DE PERNOS CABLES
DEFINITIVOS Y PERIFERICOS DEL TRONCO..................................... 34
2.2.1.31-DESQUINCHES MENORES Y REFORTIFICACION................ 35
2.2.1.32- PERFORACION DESQUINCHE TRONCO DE PIQUE. .......... 35
2.2.1.33- CARGUIO, DISPARO Y VENTILACION DESQUINCHE
TRONCO DE PIQUE. ............................................................................. 35
2.2.1.34- EXTRACCION DE MARINA Y ACUÑADURA .......................... 36
2.2.1.35- COLOCACION CORTINA DE SEGURIDAD. ........................... 36
2.2.1.36- COLOCACION TAPON DE SEGURIDAD EN INICIO DE
CHIMENEA. ............................................................................................ 37
2.2.1.38- FORTIFICACION TRONCO DE PIQUE................................... 39
2.2.1.39- RETIRO TOTAL DE PLATAFORMA DE TRABAJO. ............... 39
2.2.2.- CONSTRUCCION BUZÓN Y BLINDAJE TRONCO PIQUE. .......... 40
2.2.2.1- CONSTRUCCION DE PLATAFORMA DE TRABAJO. .............. 40
2.2.2.2- TRAZADO DE EJES Y CONSOLAS. ......................................... 40
2.2.2.3- PERFORACION DE CONSOLAS. ............................................. 41
2.2.2.4- INSTALACION DE ENFIERRADURA DE MURO. ..................... 42
2.2.2.5-PERFORACION PERNOS DE ANCLAJE................................... 45
2.2.2.6- CONSTRUCCION DE PLATAFORMA....................................... 45
2.2.2.7- INSTALACION DE ELEMENTOS DE SEGURIDAD. ................. 45
2.2.2.8- COLOCACION DE PLANCHAS DE DESGASTE. ..................... 46
4
2.2.2.9- REVISION DE SEGURIDAD...................................................... 46
2.2.2.10- MOLDAJES EN CONSOLAS. .................................................. 47
2.2.2.11- COLOCACION DE PLANCHAS DE DESGASRE EN MUROS
Y HORMIGONADO. ................................................................................ 47
2.2.2.12- INSTALACION DE PLATAFORMA. ......................................... 48
2.2.2.13- COLOCACION DE PLANCHAS DE DESGASTE SEGUNDA
ETAPA. ................................................................................................... 48
2.2.2.14- PERFORACION Y LECHADO DE PERNOS EN CONSOLA. .. 48
2.2.2.15- COLOCACION DE MOLDAJES Y HORMIGONADO DE 3°
ETAPA. ................................................................................................... 49
2.2.2.16- PERFORACION Y LECHADO DE PERNOS. .......................... 49
2.2.2.17- COLOCACION DE MOLDAJES Y HORMIGONADO ÚLTIMA
ETAPA. ................................................................................................... 49
2.2.2.18- PERFORACION Y LECHADO DE CONSOLAS ÚLTIMA
ETAPA. ................................................................................................... 50
2.2.3.- MONTAJE DE BUZON CARGUÍO. ................................................. 50
2.2.3.1- ACTIVIDADES PREVIAS AL MONTAJE. .................................. 51
2.2.3.2- MONTAJE DE COLUMNAS, TRAVESAÑOS Y VIGAS. ............ 52
2.2.3.3- MONTAJE DE PANELES Y COMPUERTA. .............................. 52
2.2.3.4 MONTAJE DE BRAZOS Y CONTINUACION DE
INSTALACION DE PANELES LATERALES. .......................................... 53
2.2.3.5- MONTAJE DE PLANCHAS DE SELLO Y VIGA-V3. .................. 53
2.2.3.6- MONTAJE DE VIGAS Y PLATAFORMAS RESTANTES........... 54
2.2.3.7- MODIFICACION DE PLATAFORMA DE TRABAJO. ................. 55
2.2.3.8- MONTAJE DE PANEL DEFLECTOR Y PANEL DE FONDO. .... 55
2.2.3.9-Montaje Tolva ............................................................................. 55
2.2.3.10- MONTAJE DE SUPLE TOLVA. ............................................... 57
5
2.2.3.11- REMATES Y TERMINACIONES. ............................................ 58
CAPITULO III................................................................................................... 59
PROBLEMAS Y POSIBLES SOLUCIONES .................................................. 59
PROBLEMAS Y SOLUCIONES ................................................................. 59
CAPITULO IV ................................................................................................... 78
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES................................................. 78
BIBLIOGRAFIA ................................................................................................ 81
6
INDICE DE CAPITULOS
CAPITULO I ........................................................................................................ 8
CAPITULO II ..................................................................................................... 15
CAPITULO III ................................................................................................... 59
CAPITULO IV.................................................................................................... 78
BIBLIOGRAFIA ................................................................................................. 81
7
CAPITULO I
INTRODUCCIÓN
1.1 CONTEXTO DEL PROBLEMA
La minería es considerada una de las principales actividades económicas del
mundo, siendo los principales países productores los siguientes: Chile,
EEUU, México, Rusia, entre otros.
Las minas pueden ser clasificadas siguiendo varios criterios, el más amplio
tiene en cuenta, si las labores se desarrollan por encima o por debajo de la
superficie, dividiéndolas, respectivamente, en minas a cielo abierto y en
minas subterráneas.
Las minas a cielo abierto, o minas a tajo abierto, son aquellas cuyo proceso
extractivo, se realiza en la superficie del terreno, y con maquinarias mineras
de gran tamaño. Como ejemplos de este tipo de minas en nuestro país, se
pueden citar a Chuquicamata, La Escondida y Pascua Lama en Chile.
La minería subterránea o de socavón, desarrolla su actividad por debajo de
la superficie a través de labores subterráneas. En términos comparativos, la
maquinaria que se usa en la minería subterránea, es mucho más pequeña
que la que se utiliza a cielo abierto, debido a las limitaciones que impone el
tamaño de las galerías y demás labores.
Las labores características, de este sistema de explotación son los: túneles,
cavernas, bocamina o emboquille, cuartel, galería, pozo, chimenea, etc.
8
Existen distintos métodos de explotación que se dividen en soportados por
pilares, soportado por relleno y de hundimiento. La mina subterránea más b
Hoy la última tecnología en minería, está enfocada a los yacimientos
subterráneos, y se prevé que el porcentaje de extracciones mineras
subterráneas vuelvan, de aquí a 20 años, a ser el dominante de la industria.
Raúl Castro, jefe del Grupo Diseño Minero del AMTC y director del
Laboratorio Block Caving de la Universidad de Chile, explica que la minería
subterránea, sólo entrega ventajas: por un lado estos yacimientos son más
eficientes, pero también, evitan conflictos a las mineras desde el punto de
vista ambiental, porque son menos contaminantes que los de rajo abierto,
así las inversiones son mucho más seguras de materializar.
Fidel Báez, gerente Proyecto Minería Subterránea de Codelco, explica que
para la empresa estatal, la sola conversión de Chuquicamata, hará que éste
yacimiento disminuya en 97% la emisión de polvo en suspensión, a pesar de
que la estatal planea construir 1.200 kilómetros en túneles.
Pero, además, con este tipo de yacimientos se ahorra, energía y tiempo, por
otra parte se gana en seguridad : en una mina subterránea los viajes son
más cortos, se usa menos energía y más tecnología, por lo que también, se
requiere de menos mano de obra, con lo que se reducen
las tasas de
accidentes en los procesos productivos.
En Chuquicamata, por ejemplo, el proyecto subterráneo, dejará a ese
yacimiento como uno de menores costos de la industria, principalmente por
las grandes concentraciones de molibdeno y por el ahorro estimado de 50%
en energía.
Pero esta tendencia no nació en Chile. Benghami Canyon, la segunda mayor
mina a rajo abierto del mundo tras Chuquicamata, también está en proceso
de llevar su producción a bajo tierra, y otras grandes mineras, como Río
Tinto, esperan que el 50% de su producción sea subterránea al año 2025.
9
1.2 JUSTIFICACION DEL TRABAJO
La tendencia actual en Chile como se ha mencionado con anterioridad, son
las minas subterráneas, las cuales por características de la roca primaria, el
método óptimo de extracción es el denominado block caving, el cual con la
ayuda de la gravedad, el macizo rocoso va colapsando de una manera
controlada. En este sistema de extracción, es fundamental la elaboración de
buzones, que dependiendo del nivel en que se encuentra, será llamado
buzón de traspaso o carguío.
FIGURA 2: ESQUEMA BUZÓN DE CARGUÍO, FUENTE PLANO DE POSICIONAMIENTO TENIENTE 6 ELP
La construcción de un buzón como el mostrado en el esquema, corresponde
a un proceso de mejoramiento continuo, el cual no se ha registrado
correctamente durante años, por lo que la construcción depende de la
10
experiencia de cada supervisor y de los trabajadores, los tiempos de
construcción depende en gran medida de la experiencia y la capacidad de la
cuadrilla, a modo de ejemplo, se puede comparar el buzón construido por
Aura (Obras Mineras para Desquinche de Piques y Montaje de Buzones, en
proyecto Rajo Sur) el cual, por la poca experiencia, tuvo un tiempo de
realización de 9 meses, por otra parte bajo las mismas circunstancias, en un
buzón ubicado al frente y de las mismas característica técnicas, Más
Errazuriz realizó un buzón gemelo en tan sólo 3 meses, esta diferencia es
fundamental, dado que estos buzones generan cada uno en lo que a
producción se refiere, es del orden de 20 toneladas de marina diarias, los
que ayudan en la producción mensual de mineral de la división El Teniente,
la cual está con un déficit, por tal motivo a nivel producción, existe un gran
interés en estudiar y estandarizar el proceso constructivo de buzones, tanto
por parte de Codelco como del resto de empresas mineras.
1.3 OBJETIVOS
1.3.1 Objetivo General
Proponer una estandarización de los procesos constructivos de buzones
para la división El Teniente, en el caso particular de mina Esmeralda, para
que bajo ciertos estudios, se proponga como una Estandarización para toda
la división El Teniente.
11
1.3.2 Objetivo Especifico
Las tareas específicas que se pretende desarrollar con este trabajo son las
siguientes:
1.- Realizar un estudio bibliográfico de los procesos de fabricación y generar
un procedimiento estándar, que optimice la construcción de buzones.
2.- Recolectar y definir posibles problemas y soluciones, que puedan ocurrir
al construir buzones de carguío.
1.4 ALCANCES
La definición clara del alcance del trabajo, permite la abstracción del
problema en ciertas condiciones y/o suposiciones, que de una u otra forma,
permitirá facilitar el desarrollo de éste y el cumplimiento de los objetivos
planteados. Por tales razones, los alcances considerados para este trabajo
son los siguientes:
Se engloba en la minería de hundimiento por bloques o paneles, bajo
la mallel esquema tipo Teniente, pero también es aplicable a otras
mallas puesto que no se hace variación en el diseño de ella.
No se detallara las acciones previas al desquinche, dado que estas
actividades previas son de la especialidad minera, las cuales no son
el objetivo de esta memoria.
Las etapas posteriores al montaje de estructura, no se detallaran
dado que son actividades estandarizadas por el fabricante de las
piezas de montaje hidráulico.
12
La última etapa de la realización del buzón, depende del tamaño de
galería y como sea el sistema de transporte de esta, por lo que varía
de un lugar a otro.
1.5 METODOLOGIA DE TRABAJO
Para lograr los objetivos específicos planteados anteriormente, se propone la
siguiente metodología de trabajo:
1. Contextualizar
el
tema
a
desarrollar,
mediante
una
revisión
bibliográfica de procesos para la construcción de buzones, de
distintas empresas mineras.
2. Virtualizar la construcción optima del buzón.
3. Recolección de datos en terreno y supervisión de las distintas
actividades.
4. Proponer nueva metodología de trabajo y forma de controlar
actividades críticas.
5. Concluir con análisis de propuesta generada en esta memoria
aplicada en terreno.
1.6 CONTENIDO POR CAPITULO
Se resume el contenido de cada capítulo a modo de dar a entender la
estructura de este trabajo para su mejor comprensión:
Capítulo 2: En este capítulo se propone una metodología de trabajo tipo, la
cual se genera del estudio bibliográfico y experiencia recolectada.
13
Capítulo 3: Se tratara de los problemas más comunes al construir buzones y
la forma de enfrentarse a estos.
Capítulo 4: Se realizan conclusiones finales acerca del trabajo, con
recomendaciones para trabajos futuros.
14
CAPITULO II
SISTEMA DE TRASPASO EN LA MINERÍA DE BLOCK CAVING
2.1 INTRODUCCION
El sistema de traspaso más usado en minería de block caving son los
buzones de carguío y traspaso, por lo que es importante realizar de forma
óptima, ya que de esta forma no se ve afectada la producción mensual del
mineral extraído, por este motivo, se genera esta memoria, la cual tiene
como objetivo mostrar una metodología constructiva que asegure la calidad
y el tiempo dentro de los márgenes requeridos, para asegurar una correcta
producción.
2.2 PROPUESTA METODOLOGICA
Se procederá a realizar una metodóloga de trabajo, la cual se propondrá a
una empresa en la cual se harán mediciones para ratificar y validar esta
propuesta.
15
2.2.1.-DESQUINCHE Y LEVANTE DE BUZON.
Este proceso es necesario, dado que se genera el espacio suficiente para el
ingreso del equipo de perforación vertical, previa entrega de carta
topográfica para realizar el empalme y dar el ángulo de perforación.
2.2.1.1. PRECABLEADO DE LA ZONA DONDE SE EXCAVARAN LOS
BUZONES.
Este proceso consiste en colocar 40 pernos cables radiales tipo 2, de
diferentes longitudes, que van desde los 6 a 14 metros en malla de 1,1 x 1,5
metros. El objetivo principal es contar con una fortificación permanente que
permita controlar la caída de rocas, en cada una de las etapas de
excavación y fortificación de la cámara del buzón. Estos pernos cables,
serán utilizados para sostener malla de seguridad afianzada a los mismos,
mediante planchuelas y barriles.
2.2.1.2. PERFORACIÓN DE DISPARO PARA DESQUINCHE EQUIPO DE
PERFORACIÓN VERTICAL.
Esta etapa de perforación, corresponde a la excavación necesaria para el
posicionamiento de la máquina de perforación del pique piloto. El diagrama
de perforación es marcado por topografía, en lo que se refiere a los puntos
de empate de cada tiro. La inclinación y longitud se indica en la planilla
respectiva.
16
No obstante lo anterior, y previo control de la zona a excavar, se podrá
incluir en esta etapa la perforación para el desquinche de la parte inferior de
la escalera como también la cuadratura de la caja HW y visera del patín
móvil.
Estos desquinches menores son definidos y abordados en el punto 1.8 de
esta memoria.
La inclusión de estos desquinches, no altera la secuencia operacional, dado
que sólo involucra una mayor área de excavación.
Para la instalación del jumbo en el buzón, se requiere la presencia del
electricista u operador debidamente instruido por el supervisor eléctrico. El
operador, será responsable de controlar la habilitación de la energía eléctrica
para el equipo, tanto en el tendido de cable, conexión y puesta en servicio.
El tendido del cable, será por la caja de la labor a una altura aproximada de
0,1 metro, del piso utilizando ganchos recubiertos con chaquetas plásticas
aislantes y ancladas a fortificación existente.
Una vez posicionado el Equipo se estabiliza con las gatas respectivas y a
continuación se verificar el buen funcionamiento del mismo.
Antes de iniciar la perforación se debe instalar bomba de drenaje.
Finalizada la perforación se retira el equipo, para lo cual se deben tomar las
mismas precauciones de seguridad que a su ingreso.
Para la perforación se utilizarán bits de 45 mm, para los tiros que se
cargarán con explosivos y de 110 mm. para los vacíos. El operador empata
el tiro y le da la inclinación de proyecto con una reglilla graduada.
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2.2.1.3. CARGUIO, QUEMADA Y VENTILACION DESQUINCHE EQUIPO
PERFORACION VERTICAL.
Es responsabilidad del Programador Calculista a cargo de las tronaduras
verificar las siguientes condiciones:
1. Que todo el personal que participa en la actividad, cuente con su
licencia de manipulador de explosivos al día, en caso contrario deberá
retirarlos del sector.
2. Llevar control estricto del explosivo, respecto de vales, hoja de ruta,
cargas en custodia y saldos.
3. El explosivo será transportado al sector, por un chofer debidamente
autorizado en un vehículo que cumpla con la legislación vigente. La
actividad de entrega y recepción del mismo deberá quedar respaldada
por escrito.
4. Las cargas serán mantenidas en mochilas y custodiadas, por una
persona responsable, hasta el momento de iniciar la preparación de
los cebos.
5. El transporte, manipulación y posterior quemada, se hará cumpliendo
todas las normativas indicadas en TRAME.
6. Para el carguío del buzón, se emplea grúa con jaula o plataforma,
cuya estructura debe estar forrada con material aislante de goma o
PVC.
7. La secuencia de carguío, comienza con la introducción de los cebos
en los tiros, empleando coligue de largo adecuado. Luego se cargarán
los tiros con Tronex, Softron y/u otro material explosivo, que se estime
conveniente. Para esta actividad habrá dos trabajadores en la jaula.
Finalmente, se conectarán todas las colas de los noneles al troncal de
cordón detonante, en cuyo extremo va la guía compuesta, la cual
18
quedará a nivel de piso sin conectar (se conectará solo cuando se
autorice la quemada).
8. Se retiran instalaciones o elementos susceptibles de ser dañados con
el disparo o se harán las protecciones necesarias para resguardarlos.
9. Además, los restos de explosivos, envoltorios y cajas vacías serán
devueltos a Polvorín.
10. En el buzón cargado, se coloca dispositivo metálico (todo letrero que
mediante la leyenda “peligro, no pasar” impide el paso a un sector)
por ambos lados, como también “loro” vivo (Toda persona que este
instruida respecto a las operaciones de la Mina y que por orden
directo del supervisor a cargo de un área tiene la responsabilidad de
impedir el ingreso de personas o equipos a un sector) resguardando
el sector.
11. Una vez quemado el desquinche, se deberá ventilar como mínimo 30
minutos. Para el ingreso al sector, el supervisor de la actividad deberá
chequear los gases, tanto de CO (Monóxido de Carbono máximo 40
ppm) y Óxidos Nitrosos (2,4 ppm), con los correspondientes
chequeadores.
12. Una vez autorizado el ingreso, se llevará a cabo el regado de la
marina, cajas y techo de la labor, verificando visualmente la presencia
de restos de explosivos o tiros quedados.
13. Si existen restos de explosivos sobre la marina estos deben ser
retirados con precaución y llevados a los cajones de devolución
respectivos.
14. Si son detectados tiros quedados, se deberá actuar de acuerdo al
TRAME en lo que se refiere al tratamiento de éstos.
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2.2.1.4-EXTRACCION DE MARINA Y ACUÑADURA.
La marina producto de la tronadura del desquinche, será retirada en su
totalidad por equipo LHD.
FIGURA 3: EQUIPO LHD. FUENTE ATLASCOPCO.CL
Antes de iniciar la acuñadura, utilizando grúa con jaula con techo de
protección, se cortan restos de malla y shotcrete, que se encuentren
desprendidos en los límites de la zona fortificada, de tal forma que al caer,
no golpeen al equipo de levante ni a las personas que ejecutan el trabajo.
ACUÑADURA MECANIZADA: Esta etapa se realiza sólo, si las condiciones
geológicas lo ameritan. El supervisor, instruye al operador de jumbo, sobre
las zonas más comprometidas con planchones abiertos, indicando ubicación,
posición de las estructuras y ángulo de ataque. Esta actividad, se realizará
por ambos costados del buzón FW y HW (Lado HW y FW se refiere al lado
cabeza y patilla los cuales corresponde al lado derecho e izquierdo
respectivamente tomando como referencia desde el inicio del cruzado al
20
término de este), de tal forma de cubrir la totalidad del techo y cajas. El
operador de jumbo, al acuñar con el brazo del mismo, utilizando percusión y
rotación
moderada,
debe
tener
la
precaución
de
no
exponer
innecesariamente el equipo, acuñando primeramente el techo y bajando
luego por las cajas.
El Supervisor debe controlar que se cumplan las siguientes medidas de
seguridad:
1. El sector debe estar confinado por ambos lados y bien iluminado.
2. La cabina del equipo, debe permanecer siempre bajo techo fortificado
y debe contar con una malla de seguridad, que proteja al operador de
posibles proyecciones de roca.
ACUÑADURA MANUAL: Luego de realizada la acuñadura mecanizada, se
evalúa la conveniencia o no, de realizar acuñadura manual, o directamente
colocar hormigón lanzado con fibras metálicas. Esta actividad requiere la
presencia en todo momento del Supervisor, controlando las actividades,
identificando los peligros y controlando los riesgos. Para la acuñadura, se
utilizará jaula con techo protector (con malla de seguridad 10006 o MFI
3500). Al interior de la jaula estarán dos trabajadores, los cuales deben usar
obligatoriamente arnés y cola de seguridad, además de los equipos de
protección personal (EPP) de uso permanente.
2.2.1.5-SHOTCRETE CON FIBRAS.
Finalizada la acuñadura, ingresará el equipo Roboshot a proyectar el
homigón.
21
FIGURA 4: EQUIPO ROBOSHOT, FUENTE TROMAX
El shotcrete a utilizar en esta etapa, será con fibras de polipropileno, del tipo
Sika Enduro o similar, en una capa de 5 cm. de espesor, con la finalidad de
resguardar la integridad de las personas y equipos involucrados en la
fortificación del levante definitivo.
2.2.1.6-COLOCACION DE MALLA Y SHOTCRETE.
Una vez transcurrido el tiempo de fraguado del shotcrete con fibras (al
menos 0,4 horas), se procede a cortar pernos cables y helicoidales largos,
dejándolos al menos a 20 centímetros del cerro, en los cuales
posteriormente se afianzará la malla 10006 o MFI 3500 de seguridad
cubriendo la excavación del buzón en su totalidad, usando tuercas, barriles y
planchuelas según corresponda.
A continuación se procede a acondicionar la malla para el shotcrete, para
esto, se utilizarán tacos hilti o similar, anclados en la roca y alambre
tortoleado a la malla, cuyo objetivo es apegar ésta, al cerro. No será
necesaria la utilización de separadores de mortero o similar cuando la malla
se encuentre sobre shotcrete con fibra.
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Cuando por irregularidades de las labores, no se pueda apegar la malla lo
suficiente al cerro, se empleará tubo metálico de ± 0,1 metro con planchuela
curva soldada en un extremo y cortes en V en el otro (con superficie
antideslizante), la cual será afianzada definitivamente con los tacos hilti o
similar, antes mencionados. El trabajador coordinará con el operador de grúa
el movimiento en la vertical.
Finalizado el acondicionamiento de la malla y previa aprobación del ITO del
turno, se procede a proyectar el shotcrete tapando completamente la malla.
2.2.1.7-PERFORACION Y COLOCACION DE PERNOS PARA SOPORTE
DE TAPADO Y PERNOS OJO.
Luego de finalizada la colocación del shotcrete y fraguado, ingresará
personal de topografía a tomar perfiles de la excavación y marcar el punto
de empate, de la chimenea. A continuación, se marcan los pernos para el
soporte del tapado, utilizado al finalizar la excavación de la chimenea y
posicionado en la boca de ésta, más los pernos ojos que sean necesarios
para el montaje del equipo de excavación vertical.
A continuación se instala el jumbo; de acuerdo a normas preestablecidas en
esta memoria, específicamente en su punto 2.2.1.2; a perforar con bits de 45
mm, para pernos rosca, más los pernos necesarios para el montaje de la
máquina de excavación vertical.
Para el sistema de lechado de pernos, el Supervisor debe planificar y
coordinar correctamente, el traslado de materiales, verificar el buen estado
de la máquina lechadora y mangueras, disponer de los materiales justos y
necesarios en la jaula de la grúa, a fin de que la actividad, se haga en forma
segura y expedita.
23
El personal que trabaja operando la lechadora, la que debe estar siempre
ubicada en zona fortificada, usa todos sus elementos de protección personal,
poniendo especial énfasis en lentes de seguridad y guantes de PVC. Por
razones de seguridad, el personal no puede transitar por debajo de la jaula
ni brazo de la grúa.
Luego de preparada la lechada, el minero introduce la manguera de alta
presión en la perforación hasta el fondo de ésta y da orden al operador de la
lechadora de iniciar el bombeo de la mezcla. La lechada de pernos se inicia
por el techo del desquinche, para luego bajar por las cajas de este,
lentamente a medida, que se va llenando la perforación, el minero retira
manguera hasta que la lechada salga por la boca de la misma, momento en
el cual debe detenerse el bombeo. Luego realiza la misma operación en la
siguiente perforación.
Mientras tanto, otro minero introduce el perno en forma manual y/o
ayudándose con un puntal de acero, el cual tiene una boca en un extremo y
una manija en el otro. Esta operación, será repetida hasta finalizar con la
totalidad de los pernos.
El operador de la grúa, debe tener la hoja de seguridad, respecto de los
aditivos. Además, debe tener botiquín de emergencia, con bolsa de Suero
Fisiológico para el lavado de ojos, en caso de que los trabajadores tengan
algún contacto con lechada.
Terminada la actividad, se retiran los equipos y materiales, dejando el buzón
aislado con letrero “No Pasar”, por ambos lados por un período de 2 horas.,
para permitir el fraguado de la lechada.
Transcurrido el tiempo de fraguado, se ingresará nuevamente a colocar
planchuelas y tuercas ajustadas.
24
2.2.1.8-PERFORACION PARA DESQUINCHE ESCALA, CUADRATURA
CAJA HW Y VISERA PATIN MOVIL.
Finalizada la perforación de la chimenea y con el equipo y todos sus
accesorios retirados del sector, ingresar el personal de topografía a marcar
el desquinche, para el montaje escalera y el patín móvil lado HW además del
límite HW del Buzón.
A continuación, se instala jumbo, de acuerdo a normas preestablecidas en
esta memoria específicamente en su punto 2.2.1.2, a perforar los
desquinches controlando profundidades e inclinaciones indicadas en la
planilla respectiva.
2.2.1.9- CARGUIO, QUEMADA Y VENTILACION DESQUINCHE ESCALA,
CUADRATURA CAJA HW Y VISERA PATIN MOVIL.
Luego de finalizada la perforación y retirado el equipo se procederá a cargar,
quemar y ventilar el sector referido de acuerdo a normas preestablecidas en
esta memoria, específicamente en su punto 2.2.1.3.
2.2.1.10- EXTRACCION DE MARINA Y ACUÑADURA.
La extracción de marina y posterior acuñadura, se hace de acuerdo a
normas preestablecidas en esta memoria, específicamente en su punto
2.2.1.4., de tal manera que se repite el ciclo.
25
2.2.1.11- SHOTCRETE CON FIBRAS.
Finalizada la acuñadura ingresará Roboshot a proyectar el hormigón. De la
misma manera que se especifica en esta memoria, en su punto 2.2.1.5 de tal
manera que se repite el ciclo.
FORTIFICACION.
Terminada la colocación de shotcrete con fibras y una vez fraguado el
mismo (al menos 0,4 Horas), se procede a cortar pernos helicoidales y
cables largos existentes a unos 20 centímetros del cerro, para utilizarlos
posteriormente para afianzar malla de seguridad.
A continuación se procede a marcar el diagrama definitivo de fortificación
con pernos roscas de 3.50 m. solamente en zona ya excavada en forma
definitiva y no en zona a continuar excavando. Este trabajo se debe hacer
utilizando grúa con jaula de protección
A continuación se instala perforador Jumbo; de acuerdo a normas
preestablecidas en esta memoria específicamente en su punto 2.2.1.2; para
perforar pernos de 3.50 m de longitud con bits de 45 mm de acuerdo a
marcación.
El lechado de pernos se hará de acuerdo a normas preestablecidas en esta
memoria específicamente en su punto 2.2.1.7.
2.2.1.13- COLOCACION DE MALLA.
De la misma manera que se detalla en esta memoria, específicamente en su
punto 2.2.1.6
26
2.2.1.14-SHOTCRETE.
Finalizado el acondicionamiento de la malla y previa aprobación del ITO de
turno, se procede a proyectar el shotcrete solamente en las zonas donde
esté la excavación definitiva y no en las que se deba seguir excavando.
2.2.1.15- PERFORACION PARA CUADRATURA CAJA FW, NORTE Y
VISERA PATIN MOVIL.
Finalizada la colocación del shotcrete, ingresa el personal de topografía a
marcar el desquinche para cuadratura de la caja FW, norte y visera patín
móvil.
A continuación se instala el jumbo, de acuerdo a normas preestablecidas en
esta memoria específicamente en su punto 2.2.1.2; al perforar los
desquinches controlando profundidades e inclinaciones indicadas en la
planilla respectiva.
2.2.1.16- CARGUÍO, QUEMADA Y VENTILACIÓN CUADRATURA CAJA
FW, NORTE Y VISERA PATIN MOVIL.
Luego de finalizada la perforación y retirado el equipo, se procede a cargar,
27
2.2.1.17- EXTRACCION DE MARINA Y ACUÑADURA
La extracción de marina y posterior acuñadura se hará de acuerdo a normas
preestablecidas en esta memoria, específicamente en su punto 2.2.1.4.
Finalizada la acuñadura ingresará Roboshot a proyectar shotcrete.
El shotcrete a utilizar en esta etapa, será con fibras de polipropileno del tipo
Sika Enduro o similar, en una capa única de 5 cm. de espesor, con la
finalidad de resguardar la integridad de las personas y equipos involucrados
en la fortificación del levante definitivo.
FORTIFICACION
mismo (al menos 4 Horas), se procederá a cortar pernos helicoidales y
cables largos existentes a unos 20 centímetros del cerro para utilizarlos
posteriormente para afianzar malla de seguridad.
A continuación se procederá a marcar el diagrama definitivo de fortificación
con pernos roscas de 3.50 m solamente en zona ya excavada en forma
definitiva y no en zona a continuar excavando. Este trabajo se debe hacer
utilizando grúa con jaula de protección
28
A continuación se instalará jumbo; de acuerdo a normas preestablecidas en
esta memoria específicamente en su punto 2.2.1.2; a perforar para pernos
de 3.50 m de longitud con bits de 45 mm de acuerdo a marcación.
El lechado de pernos se hará de acuerdo a normas preestablecidas en esta
FIGURA 5: DETALLE DE PERNOS DE FORTIFICACIÓN, FUENTE PLANO TENIENTE IG9 125955-3
2.2.1.20- COLOCACION DE MALLA.
Una vez transcurrido el tiempo de fraguado de los pernos rosca, se procede
a colocar la malla de seguridad 10006 o MFI 3500, cubriendo el techo y
cajas del buzón en su totalidad afianzándola con planchuelas y tuercas a los
mismos y con barriles a los cables.
A continuación se procede a acondicionar la malla para el refuerzo con
hormigón lanzado, solamente en zonas excavadas en su totalidad. Para esto
29
se utilizar tacos Hilti o similar, los que son anclados en la roca y empleando
alambre tortoleado a la malla, cuyo objetivo es apegar esta al cerro. No es
necesaria la utilización de separadores de mortero o similar cuando la malla
se encuentre sobre shotcrete con fibra.
Cuando por irregularidades de la labor, no se puede apegar la malla lo
suficiente al cerro, se debe emplear un tubo metálico de ± 0,1 metro con
planchuela curva soldada en un extremo y cortes en V en el otro (con
superficie antideslizante), la cual es afianzada definitivamente con los tacos
hilti o similar antes mencionados. El trabajador coordina con el operador de
grúa el movimiento en el sentido vertical.
2.2.1.21- SHOTCRETE
Finalizado el acondicionamiento de la malla y previa aprobación del ITO de
turno, se procede a proyectar el shotcrete solamente en las zonas donde
este la excavación definitiva y no en las que se deban seguir excavando.
2.2.1.22- PERFORACION Y COLOCACION DE PRECABLEADO
ADICIONAL AL LEVANTE DEL BUZON
Después de realizados los desquinches para la escala, los patines móviles y
las cuadraturas de los límites del Buzón se perforarán y colocarán 9 pernos
cables de 0,6 metros de longitud, en las tres cajas de la cámara de éste,
(HW, FW y Norte) con ángulos superiores a 65º. Además, se perforarán y
lecharán 9 pernos de 9 metros en el techo del levante.
30
Esto se realiza, para asegurar las cajas y el techo ante posibles sobre
excavaciones al realizar el levante definitivo y servirán para fijar la malla de
seguridad al fortificar el mismo.
2.2.1.23- PERFORACION DISPARO LEVANTE DEFINITIVO.
Retirado el equipo de fortificación ingresa personal de Topografía a marcar
el levante definitivo del buzón y desquinche menor sector superior escala.
A continuación, se instala nuevamente el equipo jumbo, de acuerdo a
normas preestablecidas, al perforar el levante, controlando profundidades e
inclinaciones indicadas en la planilla respectiva.
Se inicia la perforación de levante, comenzando por los tiros cuya longitud
sea menor a 3,70 m con bits de 45 mm. El operador empata el tiro y le da la
inclinación
de
proyecto
con
reglilla
graduada,
control que
realiza
periódicamente hasta terminar la perforación.
El resto de los tiros que sea mayor a 3,70 m de longitud se realizará con
barras de extensión y bits de 51 mm.
2.2.1.24- CARGUIO, DISPARO Y VENTILACION LEVANTE DEFINITIVO.
31
Luego de finalizada la perforación y retirado el equipo se procede a cargar,
2.2.1.25-EXTRACCION DE MARINA Y ACUÑADURA
La extracción de marina y posterior acuñadura, se hace de acuerdo a
normas preestablecidas en esta memoria, específicamente en su punto
2.2.1.4.
En esta etapa no se realiza acuñadura manual.
Será necesario retirar la marina existente sólo en forma parcial. La marina
restante será utilizada para construir una plataforma de 1.80 m. de altura con
sus respectivas rampas de acceso. Esta plataforma, permitirá reducir la
distancia, desde el piso al techo del levante para realizar la etapa de
fortificación.
Finalizada la acuñadura ingresará Roboshot a proyectar en el nuevo levante
generado con una capa de 5 cm uniforme por toda el área sin fortificar, con
el fin de proteger al personal y equipos.
32
2.2.1.27- PERFORACION Y COLOCACION DE PERNOS DE
FORTIFICACION
mismo, se procede a cortar pernos helicoidales y cables largos existentes a
unos 20 centímetros del cerro para utilizarlos posteriormente para afianzar
malla de seguridad.
Luego ingresará personal a marcar el diagrama definitivo de fortificación
restante con pernos roscas de 3.50 m.
A continuación se instala jumbo; de acuerdo a normas preestablecidas en
esta memoria específicamente en su punto 2.2.1.2; al perforar para pernos
de 3.50 m de longitud con bits de 45 mm en techo y cajas del Buzón.
El lechado de pernos se hará de acuerdo a normas preestablecidas es esta
2.2.1.28-COLOCACION DE MALLA.
Una vez transcurrido el tiempo de fraguado de los pernos rosca, se procede
a colocar la malla de seguridad 10006 o MFI 3500 cubriendo el techo y cajas
del buzón en su totalidad se hará de acuerdo a normas preestablecidas es
esta memoria específicamente en su punto 2.2.1.20
33
2.2.1.29- SHOTCRETE.
Finalizado el acondicionamiento de la malla, y previa aprobación del ITO de
turno, se procede a proyectar una primera capa del shotcrete definitivo.
2.2.1.30- PERFORACION Y COLOCACION DE PERNOS CABLES
DEFINITIVOS Y PERIFERICOS DEL TRONCO.
Después de fortificado el levante definitivo con pernos de 3.50 m., ingresará
topografía para tomar perfiles de toda la excavación, para marcar el resto de
los pernos cables, en la cámara del buzón de acuerdo a proyecto más 13
pernos cables tipo 2 de 9 metros ubicados a 80 cm. de la periferia del tronco
de pique (cajas y techo solamente). La función principal de estos últimos es
mejorar la estabilidad y evitar sobre-excavaciones en el tronco pique,
especialmente en la visera de éste y así entregar mayor seguridad al
personal que ingresará a trabajar al interior del mismo.
FIGURA 6: DETALLE DE PERNOS DE FORTIFICACIÓN TRONCO PIQUE, FUENTE PLANO TENIENTE IG9
125955-3
34
2.2.1.31-DESQUINCHES MENORES Y REFORTIFICACION.
Una vez rematada la fortificación definitiva del levante, ingresa personal de
topografía a marcar los desquinches menores (si es que los hubiesen), de
acuerdo a controles realizados con anterioridad.
Dichos desquinches se realizan por medio de disparos controlados y refortificados de acuerdo a estándares establecidos.
En esta etapa se proyectará la segunda y definitiva capa de shotcrete.
2.2.1.32- PERFORACION DESQUINCHE TRONCO DE PIQUE.
Una vez finalizada la etapa anterior ingresa personal de topografía a marcar
para el desquinche del tronco de pique de acuerdo a diagrama de disparo.
A continuación se instala el Jumbo; de acuerdo a normas preestablecidas en
esta memoria específicamente en su punto 2.2.1.2; al realizar perforaciones
para desquinche de una longitud promedio de 7 m con bits de 51 mm y
barras de extensión con las mismas precauciones que al perforar pernos
cables.
2.2.1.33- CARGUIO, DISPARO Y VENTILACION DESQUINCHE TRONCO
DE PIQUE.
Luego de finalizada la perforación, y retirado el equipo, se procede a cargar,
35
2.2.1.34- EXTRACCION DE MARINA Y ACUÑADURA
La marina producto de la tronadura del desquinche, será retirada en su
totalidad por equipo LHD.
ACUÑADURA MECANIZADA: El supervisor, debe instruir al operador de
jumbo sobre las zonas más comprometidas con planchones abiertos,
indicando ubicación, posición de las estructuras y ángulo de ataque. Esta
actividad se realizará por ambos costados del Tronco de Pique del buzón
(FW y HW), de tal forma de cubrir la totalidad del techo, cajas y piso. El
operador de jumbo, al acuñar con el brazo del mismo, utilizando percusión y
rotación
moderada,
debe
tener
la
precaución
de
no
exponer
innecesariamente el equipo, acuñando primeramente el techo, bajando luego
por las cajas y finalizando por el piso.
El Supervisor debe controlar que se cumplan las siguientes medidas de
seguridad:
1. El sector debe estar confinado por ambos lados y bien iluminado.
2. La cabina del equipo debe permanecer siempre bajo techo fortificado
y debe contar con una malla de seguridad que proteja al operador de
posibles proyecciones de roca.
2.2.1.35- COLOCACION CORTINA DE SEGURIDAD.
Luego de finalizada la acuñadura mecanizada del tronco de pique, se coloca
una cortina de seguridad (malla 10006 o MFI 3500), suspendida de pernos
preexistentes en la parte superior, cubriendo la boca de la excavación en su
36
totalidad, con la finalidad de permitir el ingreso sin peligro de personal de
topografía a tomar perfiles y marcar para una perforación que permita la
colocación de un tapón de seguridad en la base de la chimenea piloto.
2.2.1.36- COLOCACION TAPON DE SEGURIDAD EN INICIO DE
CHIMENEA.
A continuación se instala jumbo de acuerdo a normas preestablecidas en
esta memoria específicamente en su punto 2.2.1.2; a realizar una
perforación, que comunique el XC con la parte baja del pique piloto (equipo
de perforación vertical), de una longitud aproximada de 23 m con bits de 51
mm y barras de extensión con las mismas precauciones que al perforar
pernos cables.
Luego de retirado el equipo de perforación se colocara en dicha perforación
una plancha de PVC ¾” o 1” de diámetro y de la misma longitud, por cuyo
interior se pasara un cable flexible de ½” hasta que sus dos extremos se
comuniquen entre sí a nivel de piso.
Al extremo del cable que baja a través del tronco, se asegura por medio de
pernos Crosby, un tapón que consiste en dos parrillas metálicas, de 1.45
metros de diámetro hechas con fierro de 22 mm y recubiertas con malla
5008, separadas entre sí unos 50 centímetros con barras soldadas del
mismo fierro.
FIGURA 7: DETALLE DE PERNOS CROSBY, FUENTE PLANO TENIENTE IG9 125955-3
37
Una vez asegurado el tapón a un extremo del cable y utilizando grúa con
jaula de protección, se retira cortina (malla) de seguridad que cubría el
tronco de pique.
El extremo del cable que queda libre, será amarrado a estructura de la jaula
y por medio de movimientos de la grúa será izado el tapón, hasta
posicionarse el mismo en la parte baja de la chimenea piloto. Luego el cable,
será amarrado por medio de planchuela y tuerca a alguno de los pernos de
fortificación existentes.
Luego de colocado el tapón, por medio de acuñadura mecanizada o por
disparos controlados, se realizaran desquinches menores si es que son
necesarios de acuerdo a proyecto.
Finalizada la acuñadura mecanizada se colocará una cortina de seguridad
(malla) sólo en la parte baja de la boca del tronco (±1.50 metros) para
proteger la grúa de posibles caídas de piedras al posicionarse para la
proyección de shotcrete.
Finalizada la acuñadura se ingresa a proyectar en forma manual shotcrete al
interior del tronco de pique con excepción del piso.
El shotcrete a utilizar en esta etapa, será con fibras de polipropileno del tipo
Sika Enduro o similar, en una capa de 5 cm. de espesor, con la finalidad de
resguardar la integridad de las personas y equipos involucrados en la
fortificación del levante definitivo.
38
2.2.1.38- FORTIFICACION TRONCO DE PIQUE.
Al finalizar la acuñadura se inicia la fortificación del tronco con la colocación
de una malla 10006 o MFI 3500 partiendo desde la visera del mismo y
cubriendo el techo primero, siguiendo por las cajas y por último por el piso,
afianzándola con tacos hilti o similar y alambre tortoleado a la roca.
A continuación y por medio de perforadora manual con émbolo se perforarán
y colocarán de 4 Split set o más si son necesarios para asegurar la malla
contra la boca de la chimenea.
Por último, se perforarán y colocan 104 pernos cables, de acuerdo a
proyecto, con sus correspondientes planchuelas y barriles.
2.2.1.39- RETIRO TOTAL DE PLATAFORMA DE TRABAJO.
Una vez finalizada la fortificación del tronco será retirada en su totalidad la
plataforma de trabajo (marina) por equipo LHD.
De esta manera termina el procedimiento de desquinche buzón de carguío
para posteriormente ser entregado al departamento de Obras Civiles para la
continuación de la elaboración de este buzón.
39
2.2.2.- CONSTRUCCION BUZÓN Y BLINDAJE TRONCO PIQUE.
Este proceso se requiere dado que es donde el buzón adquiere forma y se
prepara para la llegada de marina, este blindaje se debe de realizar de
manera correcta, ya que no se puede después reparar de una manera
sencilla sin afectar la producción de la mina.
2.2.2.1- CONSTRUCCION DE PLATAFORMA DE TRABAJO.
Se procede a la construcción de Plataforma de Trabajo, la cual no debe
sobrepasar los 2,50 m. sobre la línea de la gradiente. Esta Plataforma estará
constituida básicamente por cañerías de 4” o 6” del tipo “VITAULIC “, ya sea
en su verticales como horizontales (apoyos tablones), además, se hacen
perforaciones de 0.60 m., para colocar patas mineras, sobre las cuales se
colocarán marchavantes de 6 X 8”, en donde se apoyarán las cañerías que
soportan el piso de tablones.
Los tablones para el piso de Plataforma de Trabajo serán de coihue o robles
en buenas condiciones, los cuales serán amarrados con alambré del Nº 8.
2.2.2.2- TRAZADO DE EJES Y CONSOLAS.
Una vez construida Plataforma de Trabajo con sus respectivos accesos
(escalas, construidas de cañería de 2 “diámetro y deberá sobrepasar a lo
menos 90 cm del piso de la Plataforma, la cual deberá quedar afianzada) y
40
tapados de seguridad, se procederá por parte de topografía a marcar las
referencias topográficas. Estas referencias son:
1. Ejes de la Galería y Ejes del tronco de pique.
2. Ejes de las Consolas P 1 – P 2 – F 1.
3. Inicio de Muro Buzón
2.2.2.3- PERFORACION DE CONSOLAS.
En esta etapa se procederá a la perforación de las consolas P – 1; P – 2; F –
1 y perforación pernos anclaje inicio muro, largo de la perforación en roca es
de 1,80 m. La perforación la realizará personal de minería, tomando todas
las medidas de seguridad.
FIGURA 8: DETALLE ESQUEMA P1 P2 Y F1, FUENTE PLANO TENIENTE IM9-15311-4
41
El personal de Topografía instala referencias, a una distancia aproximada de
50 cm de los elementos a construir. También marcará las perforaciones a
realizar para la instalación de los pernos de anclaje de las consolas y de las
planchas de desgaste. En esta tarea, se deben usar colas de seguridad y
plataformas de levante seguras y acorde a la altura de los trabajos.
Las perforaciones para los pernos de anclaje, se efectuaran mediante
perforadora manual y el lechado mediante equipo neumático y/o eléctrico.
Para la ejecución de estas tareas se debe de considerar las siguientes
medidas de control:
1. Uso de perforadora manual liviana y set completo de barras de
perforación.
2. Chequeo y/o acoplamiento de aire comprimido: amarras de Chicago;
cadenas de seguridad; válvulas de paso; repartidores.
3. Revisión periódica de lechadoras componentes y funcionalidad
4. Uso obligado de Elementos de Seguridad.
5. Superficies de trabajo Seguras y Expeditas
Una vez chequeado el largo de las perforaciones por parte de la ITO, se
procederá al lechado de pernos y consolas.
2.2.2.4- INSTALACION DE ENFIERRADURA DE MURO.
El proceso de lechados los pernos se procederá a la construcción y armado
de enfierradura en inicio de muro más la malla de fierro.
El montaje de la Enfierradura, se realiza de acuerdo a las referencias
topográficas, dejándose la enfierradura amarrada a los pernos de
anclajes, de tal forma que se asegure su rigidez. El Capataz de Obras
42
Civiles, debe comprobar que la enfierradura este instalada de acuerdo
a las especificaciones de los planos de construcción. La preparación
de esta enfierradura, debe hacerse en espacio adecuados y sobre
bancos bien estructurados, de la misma forma las grifas, herramientas
de corte u otros accesorios, deben ser los adecuados en calidad y
cantidad; lo anterior permite controlar accidentes, como caídas,
golpes, sobreesfuerzos, riesgos propios de esta tarea si es que no se
toman las medidas antes indicadas.
Una vez instalada la enfierradura se procede a instalar las placas
bases y planchas de desgaste. Estos elementos serán asegurados a
la enfierradura mediante amarras de alambre y soldadura para
asegurar la placa base y/o plancha a pernos auxiliares .Ningún perno
de anclaje en roca, perno de anclaje en hormigón o enfierradura,
podrá ser pinchado, soldado o calentado.
En esta operación se debe hacer uso de elementos de izaje y
soldadura, por lo cual se deberá proteger o resguardar el sector por
medio de biombos o cortinas que impiden la proyección de partículas
incandescentes y visión de los rayos, hacia las personas que
participan en otras tareas y además de retirar o proteger los
materiales
combustibles
tales
como
maderas
y
elementos
combustibles que se encuentren próximo al lugar que se efectúan
trabajos de soldadura. Los cables y accesorios eléctricos de la
soldadora deberán posicionarse adecuadamente en forma tal de
protegerlos del contacto con el agua y/o choque o roce con otros
elementos.
Previo a la colocación del moldaje y/o planchas según corresponda se
procederá a limpiar la enfierradura y a verificar su correcta instalación.
Los encofrados estarán constituidos por paneles prefabricados de
43
plancha de terciado estructural de 18 mm. de espesor, los que serán
complementados con acercamientos al cerro de acuerdo a las
condiciones del terreno. El moldaje será apoyado sobre una base
construida, sobre patas minera de 36 mm. (Mínimo tres patas por
cada consola) y se afianza desde la caja del cruzado con
arrostramientos de alambre N° 14 desde patas mineras o pernos de
anclaje. En el interior de los moldajes se colocaran separadores de
fierro de 12 mm. y para asegurar la correcta separación entre la
enfierradura y el moldaje se utilizará separadores “calugas” de
hormigón.
Las terminaciones de las aristas de las consolas se realizan con
matacantos. Antes de colocar el panel interior del moldaje, se
procederá a instalar el inserto inferior de la consola, el que será
asegurado con amarras de alambre N° 18 a la enfierradura, para
evitar su desplazamiento durante el vaciado del hormigón.
Las tareas descritas anteriormente implican trabajos en altura, por lo
que es importante que las superficies de trabajo, ya sea la propia
plataforma y/o banquillos, escalas, andamios de construcción,
deberán estar posicionadas y aseguradas de tal forma que permitan
un trabajo cómodo y seguro, el personal deberá usar su cola de
seguridad la cual debe estar sujeta en el ring de contención o en las
mismas superficies de apoyo siempre y cuando estas se encuentren
aseguradas contra volcamiento.
Estando construida esta etapa del buzón, topografía procederá a marcar el
término de la primera etapa de la losa, esta referencia indica también el
ángulo de la losa de 45º.
En esta etapa se construirá una plataforma intermedia, la cual se levantará a
2,20 m aproximadamente, respecto a la primera plataforma.
44
Esta plataforma se construirá en base a patas mineras perforadas a las
cajas, con sus respectivos marchavantes (Maderas o fierros que sirven para
afirmar el cerro, con el objeto de colocar marcos, antes de continuar el
avance de un túnel), cañerías de 4” y tablones 2 x 10” en roble.
Se colocaran barandas, escala acceso y sus respectivas cuerdas de vida.
Posteriormente a la perforación, lechado de pernos anclaje en loza y
posterior colocación de malla de fierro en loza primera etapa.
2.2.2.5-PERFORACION PERNOS DE ANCLAJE.
En esta etapa se comenzara con la perforación de los pernos de anclaje en
ambos muros y su posterior lechado (muros primera etapa).
2.2.2.6- CONSTRUCCION DE PLATAFORMA.
Luego se procederá a la construcción de la segunda plataforma principal,
que se construirá en forma idéntica a la plataforma intermedia, teniendo la
precaución de afianzar dicha plataforma con un puntal de cañería de 4”, en
la mitad de esta plataforma.
2.2.2.7- INSTALACION DE ELEMENTOS DE SEGURIDAD.
Se colocaran sus respectivas barandas, escala de acceso y cuerdas de
vida. Esta plataforma se construirá a 4 metros aproximadamente, respecto a
la primera plataforma.
45
2.2.2.8- COLOCACION DE PLANCHAS DE DESGASTE.
Construida esta plataforma se procederá al izaje y colocación de las
planchas de desgaste en loza, primera etapa.
2.2.2.9- REVISION DE SEGURIDAD.
Previo al izamiento de carga el Supervisor a cargo de los trabajos revisara lo
siguiente:
Aislación y Resguardo del área: debe permanecer solo el personal
que participara en la operación y los accesos al sector de los trabajos
deben estar regulados por “Loros” metálicos o vivos que restrinjan el
paso.
Elementos de Izaje y Accesorios: los tecles, grilletes, estrobos,
cuerdas, etc., deben estar en óptimas condiciones y ser acordes a la
carga a levantar.
Pernos tipo Cáncamo: la cantidad y disposición de los cáncamos
debe ser la que permita efectuar la menor cantidad de maniobras para
el posicionamiento de las estructuras. (Los pernos deben ser de acero
forjado y deben estar lechados como mínimo 1, 8 m.)
Disposición de accesorios: la colocación de los estrobos y/o eslingas
debe ser la adecuada en función de la posición de izaje y posición de
la estructura.
46
Durante el izamiento, el Supervisor controlará lo siguiente:

Planchas de desgaste

La ubicación de las personas que participan en la operación,
esta debe ser tal, que ante el movimiento repentino o pérdida
de control de una pieza no sean alcanzados por estas.

Las indicaciones o señales las dará una sola persona, esto es
desde que se inicia el izaje hasta que la estructura queda
posicionada.

Después del izamiento, el Supervisor controlará lo siguiente:

Posicionada la pieza y antes de retirar el teclee, debe
asegurarse provisoria o definitivamente de tal forma de impedir
su caída o desestabilización.
2.2.2.10- MOLDAJES EN CONSOLAS.
Colocadas las planchas de desgaste, se colocaran moldajes en muro frontal,
consolas P1 – P - F1 para posterior hormigonado.
2.2.2.11- COLOCACION DE PLANCHAS DE DESGASRE EN MUROS Y
HORMIGONADO.
En esta etapa de la construcción se comenzara con la colocación de
planchas de desgaste en muros primera etapa, posteriormente se
confeccionaran las respectivas mallas de fierro en ambos muros.
Luego se procederá a la colocación de moldajes en ambos frontales a la
altura de unos 50 cm. bajo la línea de término del pedestal P3.
47
Una vez colocados los moldajes se procederá al vaciado de hormigón en
ambos muros y loza primera etapa.
Hormigonados ambos muros se construirá plataforma de trabajo en tronco
pique, la cual estará asentada sobre cañerías soldadas a planchas de
desgaste (3 cañerías), con sus respectivos puntales soldadas a planchas de
desgaste en piso.
2.2.2.12- INSTALACION DE PLATAFORMA.
Confeccionada la plataforma se comenzará con la perforación y lechado de
pernos de anclaje en loza segunda etapa. En esta etapa se continuara con la
perforación y lechado de pernos anclaje en ambos muros (segunda etapa).
2.2.2.13- COLOCACION DE PLANCHAS DE DESGASTE SEGUNDA
ETAPA.
En ésta faena se procede a la colocación de planchas de desgaste en losa y
muros segunda etapa. Colocadas las planchas de desgaste en muros se
procede a la confección de la malla de fierro.
2.2.2.14- PERFORACION Y LECHADO DE PERNOS EN CONSOLA.
Inmediatamente después se procede a la perforación y lechado de pernos
de anclaje en consolas P3 y visera tronco de pique.
48
El,proceso de lechados los pernos, se comienza la colocación de las
primeras planchas en visera tronco pique.
2.2.2.15- COLOCACION DE MOLDAJES Y HORMIGONADO DE 3°
ETAPA.
Una vez colocadas estas planchas, se procede a la colocación de moldajes y
posterior hormigonado de la tercera etapa; se hormigona a 20 cm. sobre la
línea del pedestal P3. Hormigonada la tercera etapa se procederá a subir la
plataforma en tronco de pique.
2.2.2.16- PERFORACION Y LECHADO DE PERNOS.
Luego se procede a la perforación y lechado de pernos de anclaje en visera
tronco pique.
Lechados estos pernos, se terminaran de colocar las planchas de desgaste
en visera tronco pique.
Colocadas las planchas de desgaste en víscera, se inicia la confección de
enfierradura en víscera tronco pique.
2.2.2.17- COLOCACION DE MOLDAJES Y HORMIGONADO ÚLTIMA
ETAPA.
Luego se procede a la colocación de la última etapa de moldajes en forma
hermética. En esta etapa se debe tener especial cuidado con el correcto
49
afianzamiento de la tubería de hormigón que pasa por dentro P8-P9 en
término de blindaje.
2.2.2.18- PERFORACION Y LECHADO DE CONSOLAS ÚLTIMA ETAPA.
Terminada la última etapa de hormigón en tronco de pique se procede a la
construcción de la plataforma de trabajo para la perforación y lechado de
anclajes en consolas P4 - P5.
Esta plataforma se construye confeccionando un arco de cañerías en
"vitaulil”, apoyado (arco) y soldado a pasillos ya existente mediante puntales
soldados.
Posteriormente se procede a la colocación de tablones apoyados en las
cañerías de la segunda plataforma como en el arco de cañerías recién
instalados.
El moldaje y hormigón se efectuara una vez que este montada la viga por el
grupo de montaje.
2.2.3.- MONTAJE DE BUZON CARGUÍO.
En esta etapa de construcción, se realiza el montaje de piezas estructurales
predefinidas según el porte del buzón (los buzones poseen las mismas
piezas solo varia el peso y largo de esta), estas estructura son las más
simples de reparar, ya que son las que se desgastan más durante su uso,
por lo que es imprescindible su correcta ejecución, para reducir su desgaste
y prolongar su vida útil.
50
2.2.3.1- ACTIVIDADES PREVIAS AL MONTAJE.
Antes del inicio de montaje se hará limpieza y recorrido de los pernos de
pedestales P1-P2-P3; y columnas F1. Se da inicio de montaje con el armado
de las plataformas del buzón PT-1, PT-4 y PT-2, previo a esto debe haberse
realizado el grouting de nivelación de los pedestales P1 y P2 (norte y sur).
Posteriormente ya instaladas las vigas de las plataformas se montan y
sueldan las 5 parrillas Kerrigan, se reapretan pernos de PT2, PT1, PT4 y los
pernos de bases de plataformas en pedestales P1 y P2.
FIGURA 9: DETALLE PARRILLA KERRIGAN, FUENTE PLANO TENIENTE IM8-26956-0
51
2.2.3.2- MONTAJE DE COLUMNAS, TRAVESAÑOS Y VIGAS.
Se continúa con el montaje de las columnas C1 derecha y C1 izquierda y
travesaño TR-1 previo a esto deberá haberse realizado el grouting de
nivelación de columnas F1.
Se continuara con el montaje de viga V-2, la que primero se iza hasta la
primera plataforma de trabajo, luego hasta las plataformas PT-4, PT-1, ya en
esta posición se ara la maniobra final para posicionar sobre los pedestales
P-3 y apernar sobre las columnas C1.
Tanto para el montaje de columnas y viga se dispondrá de 4 pernos ojos en
el sector de la visera al plomo de las columnas 2 por cada lado. En el
montaje de esta estructuras se podrá ayudar usando grúa con brazo
telescópico.
Se continua con subir la viga V-3, hasta las plataformas PT-4 y PT-1 esta
viga quedara en esta posición hasta que no se haga el perforado y lechado
de los pedestales P-4 y P-5 y los 2 pernos ojo en este sector.
2.2.3.3- MONTAJE DE PANELES Y COMPUERTA.
Se continúa con el montaje de los paneles derecho PS1d y PI1d, primero el
inferior y luego el superior, el panel inferior se izara por las perforaciones de
pernos que trae y el superior se le deberá soldar una oreja para el izaje.
Posicionadas
estas
piezas
deberán
asegurarse
con
sus
pernos
correspondientes antes de retirar los tecles.
52
2 Se continua con el montaje de compuerta CM-1 y sus pasadores P-3, el
izaje será desde los pernos ojos de la visera, bajo la compuerta se
procederá al tejido de los eslabones ¨Corta saca¨ E1, E2, sus pasadores P-2,
el montaje del yugo G-1.
2.2.3.4 MONTAJE DE BRAZOS Y CONTINUACION DE INSTALACIÓN DE
PANELES LATERALES.
Se continúa con el montaje de los brazos BR-1i y BR-1d, se montaran de
uno a la vez, se le soldara 1 oreja de plancha de 12 mm de 120 x120 con
una perforación al centro de 50mm, para poder enganchar la pieza. El tecle
se colgara a la Viga V-2, mediante estrobos abrazado a esta. Antes de
proceder al izaje al brazo se le montaran los topes de goma TM-1.
La secuencia continúa con el montaje de los paneles laterales izquierdos, se
repetirán las mismas maniobras que se usaron para los paneles derechos.
Los tecles se colgaran en pernos ojos del sector visera.
2.2.3.5- MONTAJE DE PLANCHAS DE SELLO Y VIGA-V3.
Continuamos con el montaje de planchas de sello, a las que se les soldara
una oreja y el tecle se colgara en viga V-2.
Seguimos con el montaje de viga V-3 y posicionamiento. Deberá estar hecho
el lechado de pernos ojos y lechado de pernos de anclaje de los pedestales
53
P-4, P-5. Esta viga quedara suspendida mediante 2 tecles de 3 toneladas, la
que no se liberaran hasta el hormigonado de los pedestales P-4, P-5.
2.2.3.6- MONTAJE DE VIGAS Y PLATAFORMAS RESTANTES.
Se montaran vigas V-1 I-D, plataformas PT-5 (I-D), PT-6 y vigas V-5 I-D,
ángulos A1, A2.
Se subirá y montara viga V-4, escalas de acceso ES1, ES2, plataforma PT3, barandas, patines fijos, PF1, PF2, patín móvil PM-1, y soportes cilindros.
FIGURA 9: DETALLE MONTAJE DE BUZÓN, FUENTE PLANO TENIENTE IM8-26956-0
54
2.2.3.7- MODIFICACION DE PLATAFORMA DE TRABAJO.
Ya montados todos estos elementos se procede a la modificación de la
plataforma de trabajo, la que quedara en forma de H, lo que permitirá el libre
izaje del deflector, panel de fondo, tolva, suple de tolva.
2.2.3.8- MONTAJE DE PANEL DEFLECTOR Y PANEL DE FONDO.
Panel Deflector se montara en soportes que se soldaran de acuerdo al
proyecto, la maniobra se colgara en PT-2.
Panel de fondo: se le soldaran 3 orejas y se colgaran 3 tecles, 2 en el sector
de eslabones y 1 en la viga V-4.
2.2.3.9-Montaje Tolva:
Para el montaje de la tolva del buzón, se debe confeccionar una plataforma
auxiliar de trabajo, a ambos lados de la tolva del buzón cuya distancia ellas
no debe ser inferior de 3,2 m de ancho. Con estas plataformas auxiliares se
da cabida para poder las maniobras necesarias para el izamiento y
posicionamiento de la tolva y un lugar seguro para el personal que trabajara
en asta actividad.
Plataforma de trabajo auxiliar: Las plataformas auxiliares tendrán un
ancho de 1,5 m con barandas y rodapié respaldada con Memoria de Calculo
que justifique estructuralmente las modificaciones. Se dispondrá además de
escala vertical, para acceder a la plataforma que estará con protecciones o
espaldera (tipo escala de gato).
Se instalara cuerda de vida horizontal a lo largo del eje de la plataforma la
cual está anclada a ambas cajas de labor mediante pernos ojo lechado y
55
certificados. La cuerda de Vida deberá tener un respaldo mediante memoria
de cálculo para sostener un peso equivalente a 22 KN/persona y con un
máximo de dos.
Las maniobras de acople y ajuste de la tolva se apoyaran con cuatro Tecles
Cadena (subir y nivelar tolva) y un Tecle Palanca (para ajustes y
acercamiento).
Para el uso se estos tecles se soldara a la tolva 2 orejas, 1 en cada extremo
y los tecles se soldaran en cada que se deberán soldar en el panel lateral
inferior izquierdo y derecho. Se deben colocar los sellos de bronce en cada
pasador, entre la tolva y el panel lateral inferior antes de subir la tolva.
El montaje de la tolva tendrá la siguiente secuencia:
PRIMERA MANIOBRA:
Esta maniobra tiene como objetivo subir de piso la Tolva a su posición
definitiva con sus anillos y pasadores.
1.-Posicion uno lado derecho (lado HW) se suelda oreja de sujeción
en Panel Superior y el otro extremo de la tolva en posición vertical
2.-Posicion uno lado izquierdo (lado FW) se suelda oreja de sujeción
en Panel Superior y en el otro extremo la tolva
3.- Los elementos de izaje (tecles cadena) trabajan en posición
vertical tanto para el lado izquierdo como derecho.
SEGUNDA MANIOBRA:
Esta maniobra tiene como objetivo nivelar la posición de la tolva para
efectuar la colocación de los anillos y pasadores
1.- Como primera medida se sueldan los soportes hidráulicos en
conformidad al plano de montaje.
56
2.- A continuación se cuelgan los tecles cadena en el soporte
hidráulico y se enganchan en la tolva.
3.- Una vez instalados los cuatro tecles cadena en su posición se
procede a montar la tolva.
TERCERA MANIOBRA.
Esta tercera maniobra tiene como propósito efectuar ajustes de montajes
necesarios para instalar los anillos de bronce, esta maniobra se efectúa con
tecles Palanca.
1.- El tecle se cuelga de la plataforma PT1 o PT4 frente a la tolva y el
gancho se toma en la maniobra de la tolva con grillete de 1”
Restricción: En ninguna condición se debe de utilizar tecle palanca como
maniobra de nivelación de tolva.
Utilizar el tecle palanca como maniobra solo para separar la tolva de los
paneles siempre en forma horizontal de manera que el operario trabaje a
nivel de sus hombros moviendo la palanca para lograr el ajuste, de esta
forma se evitan golpes no deseados en el cuerpo y rostro.
2.2.3.10- MONTAJE DE SUPLE TOLVA.
Se montara el suple tolva una vez terminado el montaje de la tolva, o sea ya
rematado la colocación de los pasadores, al suple se le soldaran 2 orejas 1
en cada extremo y los tecles se colgaran en los PT5 I-D.
57
2.2.3.11- REMATES Y TERMINACIONES.
Ya montadas las estructuras se procede al remante de soldaduras en
seguros, barandas, soportes, protecciones, etc. y el apriete y el torque de
pernos dejando registro de esto.
Completando todo lo descrito solo falta el montaje hidráulico y la
construcción de la vía férrea o el pavimento para dejarlo operativo al 100%.
58
CAPITULO III
PROBLEMAS Y POSIBLES SOLUCIONES
PROBLEMAS Y SOLUCIONES
Durante la fabricación y montaje del buzón, no existe una etapa donde
ocurran grandes problemas constructivos, esto siempre depende de la
capacidad de los supervisores, dado que debe de conocer los problemas
más comunes ocurridos en este proceso y una forma rápida de resolver
estos problemas, estos problemas se generan generalmente por la poca
experiencia de los trabajadores, que realizan esta obra. El problema
constructivo más grande que puede ocurrir, no se presenta en ninguna de
las labores anteriormente descrita, se genera en el desarrollo horizontal, se
genera una sobre excavación mayor de lo contemplado al ocurrir esto
existen dos soluciones posibles las cuales dependen de que tan grande fue
la sobre-excavación:
1. La sobre-excavación supera el 1.5 m en el lugar de cualquier consola
o pedestal, en este caso se debe de generar un muro de hormigón
armado el cual será de hormigón H - 50 previamente regulado y
validado por el mandante o su representante en terreno, el espesor de
este muro dependerá de la sobre excavación puesto que las consolas
deberán de quedar a 0.5 m como máximo y 0.35 m como mínimo
fuera del muro, y esta consola se armara según plano original y se
continuara previa autorización de ITO de turno.
2. La sobre-excavación no supera el 1.25 m en el lugar de cualquier
consola o pedestal, en este caso se deberá reforzar las consolas y/o
pedestales con memoria de calculo que respalde esta nueva cuantía
59
de acero la cual debe de ser aprobada por ITO de turno y fiscalizada
en todo momento.
Para las 2 soluciones se presenta la memoria de cálculo.
Debido a la sobre excavación existente en la roca producido por distintos
motivos se necesita determinar el diseño y cálculo para construir los
pedestales de los buzón en forma distinta a lo indicado en el diseño original
del plano. Primero, verificar la longitud máxima sin reforzamiento adicional
de los pedestales que están sometidos a las cargas más desfavorables
como el caso de los pedestales P4 y P5, contra las cargas aplicadas sobre
estos, causadas por el peso propio, de la Viga V3, de la Viga V1, Puntal A1,
Plataforma PT5; además del empuje de los cilindros hidráulicos de
accionamiento de la compuerta de retención de la marina dentro del tronco
de pique del Buzón.
Por otro lado, se necesita determinar cuál será el reforzamiento de hormigón
armado que se debe aplicar a estos pedestales P4 y P5 para soportar estas
cargas cuando exista sobre excavación y obligue a realizar un alargamiento
de estos pedestales. Estos alargamientos con refuerzo de hormigón armado
por sobre el diseño original de 50 cm. de largo será aplicable a todo el resto
de los pedestales existentes del buzón, debido a que estos tienen una
dimensión y diseño similar entre ellos lo que los hace para efectos de cálculo
iguales ya que los restantes pedestales reciben cargas muy inferiores a los
P4 y P5.
Por lo anterior, para efectos de esta memoria de cálculo se tomara el diseño
del pedestal P5 para el cálculo de todos los restantes.
Cargas estáticas producidas por los componentes, con un peso de:
La Viga V3: 1.110 Kg
La Viga V5: 84,0 Kg
60
La Viga V1: 101,0 Kg
La Plataforma PT5: 506,0 Kg
El Puntal A1: 58,0 Kg
DIBUJO Nº1: DISEÑO DEL PEDESTAL P5. FUENTE MEMORIA DE CÁLCULO PEDESTALES DE
HORMIGÓN BUZONES REV.0 19-04-2013
61
DIBUJO Nº2. DETALLE DE ELEMENTOS DEL BUZÓN. FUENTE MEMORIA DE CÁLCULO PEDESTALES
DE HORMIGÓN BUZONES REV.0 19-04-2013
Criterio de Cálculo.
Modelación del Pedestal.
Se considera como una viga en volado de “L” cm de luz (longitud),
considerándose que el extremo anclado a la roca, es un empotramiento
perfecto; su dirección axial es aproximadamente perpendicular a la pared del
túnel, formando un ángulo de 39º con respecto a la horizontal; esta viga
recibe una carga uniformemente distribuida “q” en toda su longitud que
corresponde al peso propio del pedestal, y además recibe una carga puntual
“P” en su extremo en volado que corresponde al peso de los elementos
sostenidos por el pedestal; por otro lado recibe una carga eventual “CE” de
compresión debido al empuje del cilindro hidráulico de accionamiento de la
compuerta de retención de la marina dentro del tronco de pique del buzón.
62
DIBUJO Nº3. DETALLE DE CARGAS E P5. FUENTE MEMORIA DE CÁLCULO PEDESTALES DE
HORMIGÓN BUZONES REV.0 19-04-2013
Determinación de Esfuerzos en el Pedestal por la Acción de los Pesos.
Peso Propio del Pedestal.
La carga uniformemente distribuida “q” que corresponde al peso propio del
pedestal, tiene un valor:
q = 0,40m x 0,40m x 1,0m x 2.500 Kg/m 3= 400 Kg/m = 4 Kg/cm. (Se
considera 1 m de largo para efectos de cálculo)
El máximo momento flector generado por la componente de esta carga q
perpendicular al pedestal se produce en el extremo empotrado, y tiene un
valor:
Mq = (q x cos39º) x L2 / 2
63
Mq = (4 x 0,777) x L2 / 2
Mq = 1,554 x L2 (L en cm, Mq en Kg x cm)
El máximo esfuerzo de corte en el pedestal es generado por la componente
de esta carga q perpendicular al pedestal, se produce en el extremo
empotrado, y tiene un valor:
Cq = (q x cos39º) x L
Cq = (4 x 0,777) x L
Cq = 3,108 x L (L en cm, Cq en Kg)
Por otro lado la componente axial de la carga q genera un esfuerzo de
tracción en el pedestal de valor:
Tq = (q x sen 39º) x L
Tq = (4 x 0,629) x L
Tq = 2,516 x L (L en cm, Tq en Kg)
Peso de los Elementos Sostenidos por el Pedestal.
La carga puntual “P” tiene un valor total de 1.859 Kg que corresponde al
peso de los elementos sostenidos por el pedestal según el siguiente detalle:
La Viga V3: 1.110 Kg
La Viga V5: 84,0 Kg
La Viga V1: 101,0 Kg
La Plataforma PT5: 506,0 Kg
El Puntal A1: 58,0 Kg
64
El máximo momento flector generado por la componente de esta carga P
perpendicular al pedestal se produce en el extremo empotrado, y tiene un
valor:
MP = (P x cos39º) x L
MP = (1.859 x 0,777) x L
MP = 1.445 x L (L en cm, MP en Kg x cm)
El máximo esfuerzo de corte en el pedestal es generado por la componente
de esta carga P perpendicular al pedestal, y tiene un valor:
CP = P x cos39º
CP = 1.859 Kg x 0,777
CP = 1.445 Kg.
Por otro lado la componente axial de la carga P genera un esfuerzo de
tracción en el pedestal de valor:
TP = P x sen 39º
TP = 1.859 Kg x 0,629
TP = 1.170 Kg
4.2.3.- Resumen de Esfuerzos en el Pedestal por la Acción de los Pesos.
El valor total del máximo momento flector que se produce en el extremo
empotrado del pedestal es:
MT = Mq + MP
MT = 1,554 x L2 + 1.445 x L (L en cm, MT en Kg x cm)
El valor total del máximo esfuerzo de corte que se produce en el extremo
65
CT = Cq + CP
CT = 3,108 x L + 1.445 (L en cm, CT en Kg)
El valor total del máximo esfuerzo de tracción axial que se produce en el
pedestal es:
TT = Tq + TP
TT = 2,516 x L + 1.170 (L en cm, TT en Kg).
Verificación Estructural del Pedestal.
Capacidad Resistente de la Sección Original del Pedestal.Para calcular la capacidad resistente de la sección original del pedestal de
hormigón armado, que es una sección cuadrada de 40cm x 40cm, se utilizan
las fórmulas conocidas de los métodos de cálculo clásicos o de tensiones
admisibles para el hormigón armado:
Mflectormáx. / ( f’c x b x d2 )= w x (1-0,59 x w)
AS = (w x b x d x f’c) / fY
En que:
f’c = parámetro relacionado con la resistencia del hormigón
para grado H-25: f’c = 200 (f’c = 0,8 x Resistencia Especificada del
Hormigón)
b = ancho del pedestal = 40cm
d = altura útil de la sección del pedestal = 35cm
fY = tensión de fluencia del acero = 2.800 Kg/cm 2
w = parámetro del método de cálculo, se obtiene de las fórmulas
66
AS = área de acero a la tracción
Se sabe que el pedestal tiene 2 fierros de 22 mm en el extremo traccionado,
por lo tanto:
AS = 2 x 3,8 cm2 = 7,6 cm2
Reemplazando los valores en las fórmulas se obtiene que:
w = 0,076
Mflectormáx. = 711.403 Kg x cm
que es el valor admisible de Momento Flector que puede resistir la sección
del pedestal de hormigón armado.
Por otro lado el esfuerzo de corte que resiste el hormigón es:
vc = 0,504 x RaizCuadrada (f’c)
vc = 0,504 x RaizCuadrada (200)
vc = 7,12 Kg/cm2
por lo tanto, el hormigón de la sección del pedestal (sin considerar el aporte
de la enfierradura), puede resistir una fuerza de corte máxima de:
Cmáx = (40cm x 40cm) x 7,12 Kg/cm2
Cmáx = 11.392 Kg.
Determinación de Máxima Longitud del Pedestal con su Diseño
Original.
Considerando que la sección original del pedestal resiste un Momento
Flector Máximo:
Mflectormáx. = 711.403 Kg x cm
67
y considerando que el valor total del máximo momento flector que se
produce en el extremo empotrado del pedestal es:
MT = 1,554 x L2 + 1.445 x L (L en cm, MT en Kg x cm)
Y considerando un Factor de Seguridad F.S = 3,47
Se plantea la ecuación:
711.403 Kg x cm = (1,554 x L2 + 1.445 x L) x F.S.
De donde se obtiene que la mayor longitud del pedestal con su diseño
original sea:
L = 1,25 m.
Para esta longitud se puede verificar que:
el valor total del máximo esfuerzo de corte que se produce en el extremo
CT = 3,108 x L + 1.445 (L en cm, CT en Kg)
CT = 1.834 Kg
Este valor es significativamente inferior al corte máximo que resiste el
hormigón de la sección del Pedestal (sin considerar el aporte de la
enfierradura), que es Cmáx = 11.392 Kg.
Además para esta longitud se puede verificar que:
el valor total del máximo esfuerzo de tracción axial que se produce en el
pedestal es:
TT = 2,516 x L + 1.170 (L en cm, TT en Kg).
TT = 1.485 Kg
Este valor es inferior a la Fuerza de Retención de un Perno Lechado según
lo calculado en el punto
68
4.3.3.- siguiente, en donde se obtiene que cada perno lechado resiste una
fuerza de extracción de
2.077 Kg.
Cálculo de Fuerza de Retención de un Perno Lechado.
Fuerza de retención de un perno lechado: Fa [Kgf]
En que:
LL: Longitud lechada a la roca del perno de anclaje, en [mm]
RH: Resistencia de la lechada de hormigón entre los resaltes del acero, en
Kg.
CS: Coeficiente de seguridad.
PRes: Paso de entre resaltes continuos del acero, en [mm].
69
Verificación del Pedestal Frente a Carga Eventual “CE”.
El pedestal recibe una carga eventual “CE” de compresión debido al empuje
del cilindro hidráulico de accionamiento de la compuerta de retención de la
marina dentro del tronco de pique del buzón; el valor máximo de “CE” se
puede calcular considerando la presión máxima de operación de cada
cilindro hidráulico:
Presión máxima de operación: 1.500 [PSI]
Diámetro interno de los cilindros: 6” ∅Int.
Área de la sección del cilindro hid. : AC [pulg2]
Fuerza de empuje cilindro hid. : FE [Libras]
Esta fuerza de compresión axial es resistida holgadamente por el hormigón
del pedestal que al ser Grado H-25 tiene una resistencia característica a la
compresión de 250 Kg/cm2; por lo tanto la sección original del pedestal
resiste una Fuerza de Compresión Máxima de:
250Kg / cm2 x 40cm x 40cm = 400.000 Kg.
Proposición de Refuerzo para Pedestales de Longitud Superior a 1,25 m
dado que al aumentar la longitud del pedestal (L) aumenta el Momento
70
Flector Solicitante en el empotramiento, de acuerdo a la expresión obtenida
en el punto 4.2.3.:
MT = Mq + 1.445 x L (L en cm, Mq y MT en Kg x cm)
MT = Peso Pedestal (Kg) x L/2 + 1.445 x L (L en cm, MT en Kg x cm)
Es necesario reforzar y aumentar la sección del pedestal hacia el
empotramiento.
Sobre los 125 cm de longitud del pedestal, se debe aumentar
progresivamente la sección de él hacia el empotramiento, en un ángulo de
30º, como se muestra en la Figura N º 2; la sección del pedestal se aumenta
en la dirección vertical manteniendo el ancho original de él que es 40 cm.
El perfil triangular de hormigón armado que se muestra en la Figura Nº 2, es
un añadido que se debe hacer a cada uno de los pedestales dándole una
sección adicional, a objeto de poder resistir en forma segura los esfuerzos
de
Momentos
Flectores
que
se
producen
en
el
empotramiento,
principalmente por la acción de los pesos solicitantes.
Se deben colocar 2 pernos adicionales por cada 50 cm de sobre excavación
que tenga por encima de los 125 cm. Por ejemplo: si la sobre-excavación es
de 1,50 m. adicional a los 1,25 m. del diseño original, o sea que el pedestal
tendrá terminado una longitud de 2,75 m., se colocaran 6 pernos lechados
adicionales como mínimo por sobre los que tiene el diseño original. Para el
caso del pedestal P5 el total de pernos a instalar deberá ser de 16 unidades.
(10 del diseño original + 6 adicionales).
En la Figura Nº3 se muestra el perfil de refuerzo con perfil triangular que se
debe colocar por la cara inferior de cada uno de los Pedestales de hormigón
armado. Los pernos lechados que deben agregarse para afianzar este
volumen de hormigón armado adicional, deben tener el largo de la
proyección de los pernos lechados fuera de ella. Es decir, estos pernos
71
deben extenderse en una sola pieza desde el borde de la roca hasta su
extremo final del pedestal.
La longitud del perno lechado embebido en la roca será de 1800 [mm], el
extremo libre de la proyección del perno lechado tendrá un plegado en 90º
con 150 [mm] longitud del dobles como mínimo formado una especie de
corchete.
En la Figura Nº3, se muestra la manera como se deben colocar los pernos
lechados a los pedestales de hormigón.
A continuación se entrega la verificación estructural de los pedestales
reforzados de longitud superior a 125cm.; se verifica el momento flector para
la sección en el empotramiento:
Pedestal de L = 175 cm.
Sección en empotramiento: 141cm. x 40cm.
Peso Total del Pedestal = 1.584 Kg
MT = 391.475 Kg x cm.
Con 4 pernos lechados de 22 mm en la parte superior M admisible de la
sección = 5.610.983 Kg x cm.
Factor de Seguridad > 14.
CT = Cq + CP
CT = (PesoPedestal x cos39º) + 1.445
CT = (1.584 x 0,777) + 1.445
CT = 2.676 Kg
72
hormigón de la sección del pedestal en el empotramiento (sin considerar el
aporte de la enfierradura), que es:
Cmáx = 40.157 Kg.
pedestal es:
TT = Tq + TP
TT = (PesoPedestal x sen39º)+ 1.170
TT = (1.584 x 0,629)+ 1.170
TT = 2.167 Kg.
Este valor se puede cotejar con la Fuerza de Retención de un Perno
Lechado que es 2.077 Kg.
Pedestal de L = 225cm.
MT = 590.963 Kg x cm.
Con 4 pernos lechados de 22mm en la parte superior Madmisible de la
Factor de Seguridad > 11.
CT = Cq + CP
73
CT = (2.363 x 0,777) + 1.445
CT = 3.281 Kg
Cmáx = 48.416 Kg.
pedestal es:
TT = Tq + TP
TT = (PesoPedestal x sen39º) + 1.170
TT = (2.363 x 0,629)+ 1.170
TT = 2.657 Kg.
Pedestal de L = 275cm.
MT = 849.200 Kgxcm.
Con 4 pernos lechados de 22mm en la parte superior M admisible de la
Factor de Seguridad > 9,5.
74
CT = Cq + CP
CT = (3.286 x 0,777) + 1.445
CT = 3.999 Kg
Cmáx = 56.675 Kg.
pedestal es:
TT = Tq + TP
TT = (PesoPedestal x sen39º)+ 1.170
TT = (3.286 x 0,629)+ 1.170
TT = 3.237 Kg.
Verificación de Estribos.
La función de los estribos en el pedestal de hormigón armado es resistir el
esfuerzo de corte, amarrar y contener la enfierradura longitudinal (pernos
lechados), y confinar el hormigón. En este caso por la gran sección del
pedestal, el esfuerzo de corte está resistido por el hormigón sin requerirse
75
enfierradura, por lo tanto los estribos cumplen las funciones de amarra y
confinamiento. Por las grandes dimensiones del pedestal, y atendiendo las
indicaciones del Código ACI-318, deben colocarse estribos de fierro de
diámetro 12mm a separación máxima de 20cm entre sí.
DIBUJO Nº3. DISEÑO DE CUÑA TRIANGULAR ADICIONAL QUE SE DEBE APLICAR A LOS PEDESTALES
DE MÁS DE 125CM DE LONGITUD. FUENTE MEMORIA DE CÁLCULO PEDESTALES DE HORMIGÓN
BUZONES REV.0 19-04-2013
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DIBUJO Nº4. DISEÑO UBICACIÓN DE PERNOS Y ENFIERRADURA DE ESTRIBOS FUENTE MEMORIA DE
CÁLCULO PEDESTALES DE HORMIGÓN BUZONES REV.0 19-04-2013
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CAPITULO IV
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Los buzones son una parte importante en la mina subterránea y
específicamente en Chile, ya que nuestra economía depende en gran
medida de la actividad extractiva de minerales, por lo que es necesario una
mano de obra comprometida y especializada, para la correcta construcción y
explotación de muestras minas, dado que actualmente lo mejor es realizar
block caving en las minas de cobre, específicamente en El Teniente y
Chuquicamata en el futuro próximo, es absolutamente necesario la
estandarización de estos procesos a nivel de país.
La importancia del sistema block caving, se genera en gran medida dada la
importancia de optimizar los procesos de extracción. En que el cuerpo
mineralizado, se derrumba naturalmente por efecto de la gravedad y de los
esfuerzos locales generados, luego de haber sido socavado en su base.
La propagación del caving, es un efecto de la inestabilidad interna del
macizo rocoso, producto de la constante extracción del mineral desde el
punto de extracción hacia los puntos de vaciados (Brown, 2003).
En el método de block caving la fragmentación del mineral, es obtenida en
un menor porcentaje mediante la perforación y tronadura en relación a otros
métodos de explotación. Esta se logra mediante el proceso de hundimiento,
lográndose a través de un proceso mecánico natural. Esto ubica al block
caving como el de menor costo de producción por tonelada. Adicionalmente,
debido a que es un método masivo, es actualmente uno de las más
importantes fuentes de producción subterránea de minerales a escala
mundial
En la mayoría de las operaciones actuales, desarrollado mediante el método
de block caving, el mineral fragmentado es removido desde el punto de
78
extracción por un vehículo LHD a un pique de traspaso o punto de
extracción, dependiendo del nivel en que se encuentre, esto es llevado hacia
el nivel de acarreo y deben de pasar a través de buzones de traspaso hacia
su recorrido final el cual es al chancador.
En el desarrollo de esta memoria, se generó una metodología de trabajo que
es el compendio final de muchas metodologías, las cuales siguen una
secuencia constructiva lógica y la cual busca minimizar las pérdidas
operacionales por trabajos innecesarios e inútiles, los cuales se pueden
realizar en otro momento y en conjunto de otras partidas, esto minimiza la
utilización de equipos y mano de obra, esto indirectamente reduce el tiempo
de riesgo de accidente, lo cual influye directamente en la explotación del
mineral rocoso, puesto que al haber accidentes se reduce el precio de cobre
en nuestro caso y aumenta el precio de producción de este.
La metodología obtenida en esta memoria, ya fue entregada a la empresa
contratista y está en proceso de implementación, las primera observaciones
que se debe mencionar es que la mayoría de supervisores, no conocían
todas las actividades que se desarrollaban, ya que cada uno no conocía la
totalidad de trabajos realizados en el buzón y solo conocían las etapas en la
que intervenían, al igual de las cuadrillas, esto en primera instancia generó
un cambio en las personas involucradas y una mayor complementación
entre las distintas cuadrillas, aunque esto, es solo una primera impresión
dado que para realizar un juicio al respecto, se debe de realizar con más
tiempo de estudio el cual estaría listo en un par de meses más.
Esta metodología fue aceptada en gran medida por los supervisores y los
ejecutivos de la empresa contratista, ya que está permitiendo formar una
nueva generación de supervisores, montajistas, constructores y mineros sin
la necesidad de preocuparse por el largo periodo de aprendizaje, se espera
que se logre una completa introducción de la nueva mano de obra en
alrededor de un mes.
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Realmente es importante, generar conciencia a los maestros y supervisores
de cuál es su posición en el ciclo de construcción, ya que trabajando en
equipo y conociendo el proceso completo, se percatan de posibles errores
que se puedan generar en cualquier proceso del ciclo.
Los problemas de mayor complicación se mencionaron en el desarrollo de
esta memoria, los problemas no mencionados se generan a partir de errores
humanos, dado que esta es una actividad que fue perfeccionada a través de
la experiencia de los trabajadores involucrados, existe demasiada rotación
de personal, lo cual influye en la realización de estos de forma adecuada.
Se recomienda siempre revisar las piezas de montaje tanto en forma como
dimensión, evitando piezas torcidas y siempre estar verificando los ejes en
caso de dudas, además el supervisor debe de instruir el correcto desarrollo
de la actividad en el clico a desarrollar puesto que podría generar más de
alguna complicación detalles no considerados en el desarrollo del ciclo.
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BIBLIOGRAFIA
Procedimientos de trabajo Mas Errazuriz- División El Teniente Mina
Esmeralda Tte. 6 Nivel Acarreo.
Procedimientos de trabajo Aura- División El Teniente Mina Rajo Sur.
Procedimientos de trabajo Zublin- División El Teniente Mina Esmeralda.
Procedimientos de trabajo Geovita- División El Teniente Mina Esmeralda
Tte. 6.
Documentos de circulación interna de Codelco, julio 2013
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